Indurimento dell'acciaio: temperatura, tipi e metodi

Il trattamento termico del metallo è un processo obbligatorio in metallurgia. Grazie al corretto acciaio trattato termicamente È possibile ottenere il miglioramento di una o di altre caratteristiche meccaniche del prodotto. Su questo argomento, puoi parlare per un po 'di tempo. Vediamo con te cosa è l'indurimento dell'acciaio, a cosa serve e cos'è la tecnologia. A prima vista, tutto questo può sembrare estremamente difficile, ma se guardiamo più in dettaglio, non è così.

Alcune informazioni generali

L'estinzione è un processo di cambiamento del reticolo cristallino dell'acciaio e delle sue leghe ottenendo una temperatura critica, che è diversa per ciascun materiale. Di regola, al raggiungimento della soglia di temperatura richiesta seguita da un forte raffreddamento. Acqua o olio possono agire da refrigerante, ma ne parleremo più in dettaglio più avanti.

Vale la pena notare che per acciai per utensili l'indurimento incompleto è più spesso usato. La sua essenza sta nel fatto che si raggiunge una temperatura alla quale si formano le fasi in eccesso. Per altri tipi di acciaio viene utilizzato il pieno indurimento. In questo caso, la temperatura di riscaldamento aumenta di 50 gradi. I metalli non ferrosi sono sottoposti a trattamento termico senza trasformazione polimorfica, e acciaio - con trasformazione polimorfica.

Rimozione indurente

La vacanza è un processo tecnologico di raffreddamento di un prodotto, la cui essenza è ottenere un materiale più duttile e meno fragile. Allo stesso tempo, cercando di mantenere la forza allo stesso livello. Per fare questo, il prodotto viene posto in un forno con una temperatura da 150 a 650 gradi, dove si raffredda gradualmente. Esistono tre tipi di vacanze:

• Bassa temperatura: conferisce al pezzo un'elevata resistenza all'usura, ma questo acciaio è considerato come un carico dinamico peggiore. Il processo procede a una temperatura di 260 gradi. I prodotti di acciai bassolegati e al carbonio sono esposti a tempra a bassa temperatura (taglio e strumenti di misurazione).
• Temperatura media: si verifica a una temperatura compresa tra 350 e 500 gradi. Le primavere, le molle, le matrici, ecc. Più comunemente usate questo prodotto avranno la buona elasticità e resistenza.
• Il rinvenimento ad alta temperatura avviene a una temperatura di 500-680 gradi. Dopo la fine del processo, il prodotto avrà elevata resistenza e duttilità. La tempra ad alta temperatura è adatta per l'ulteriore produzione di pezzi pesanti. (ruota dentata, albero, ecc.).

Indurimento dell'acciaio a casa

Se hai bisogno di aumentare la forza dello strumento di casa, non è affatto necessario correre al fabbro, perché puoi farlo da solo. Per fare questo è necessario un minimo di attrezzature e conoscenze. Ad esempio, prendiamo un'ascia. Se il prodotto è stato fabbricato in URSS, puoi star certo che è fatto per durare. Tuttavia, gli assi moderni non brillano di qualità. Kinking o chipping indica che la tecnologia di hardening non è stata rispettata. Ma nulla ci impedisce di fare tutto da soli.

Per fare questo, accendi un fuoco con carboni. Quest'ultimo dovrebbe essere più bianco. Questo indica la loro alta temperatura. Preparare in anticipo due contenitori. Riempire uno con olio, è possibile con il normale funzionamento della macchina, il secondo con acqua fredda pulita. Quando il bordo diventa cremisi, devi ottenere un'ascia. Per tenere, puoi usare pinze da fabbro o qualcosa del genere. Immergere rapidamente l'ascia nel burro e tenere premuto per tre secondi, quindi prendere la stessa quantità e immergerla di nuovo. Quindi devi fare prima di perdere un colore brillante. Dopo aver immerso l'ascia nell'acqua, non dimenticare di mescolare. L'indurimento dell'acciaio a casa è finito. E ora andiamo oltre.

Dettagli sul riscaldamento del metallo

L'intero processo di estinzione può essere suddiviso in tre fasi:

• riscaldamento in acciaio;
• la resistenza è necessaria per completare tutte le trasformazioni strutturali e il riscaldamento;
• raffreddamento (velocità regolabile).

Se parliamo di prodotti fatti di acciaio al carbonio, allora sono induriti nei forni a camera. Non richiede il preriscaldamento, a causa della resistenza del materiale a deformazioni e fessurazioni. Prodotti complessi, ad esempio, transizioni e linee sottili, richiedono un preriscaldamento. Lo fanno:

• in forni a sale con 3 immersioni per 3-4 secondi;
• in forni singoli a una temperatura di 400-500 gradi Celsius.

Devi capire che la tecnologia implica un riscaldamento uniforme. Se è impossibile garantire questo in un unico approccio, è necessario un tempo di posa per il riscaldamento. Più i prodotti sono nel forno, più è necessario riscaldarli. Ad esempio, una fresa a disco singolo con un diametro di 2,4 cm richiede una durata di 13 minuti e una dozzina degli stessi prodotti deve essere riscaldata per 18 minuti.

Metodi di tempra d'acciaio

Attualmente utilizzato attivamente:

• Dissetare in un dispositivo di raffreddamento. La sua essenza risiede nel fatto che il prodotto è posto in un liquido tempra, dove è prima del suo completo raffreddamento. Tale estinzione può essere implementata a casa.
• Indurimento su due media: il metodo è adatto per il trattamento dell'acciaio al carbonio. L'essenza del metodo sta nel fatto che la parte viene prima immersa nell'acqua (mezzo di raffreddamento rapido) e quindi nell'olio.
• Streaming: l'essenza del metodo è che il pezzo viene spruzzato con un getto d'acqua. Questo metodo di indurimento viene utilizzato quando è necessario indurire solo una parte della parte. Inoltre, non si forma una camicia di vapore, che aumenta l'efficienza.
• Fase - il raffreddamento dell'acciaio viene effettuato in un mezzo di raffreddamento a temperatura più alta martensitico. Dopo questo arriva la velocità dell'otturatore. In questa fase, la parte deve avere la stessa temperatura in tutte le sezioni, che deve corrispondere alla temperatura del bagno di tempra.

Protezione del prodotto da influenze esterne

Abbastanza spesso è necessario proteggere le parti da tali effetti dannosi come la perdita di scala e di carbonio. Per fare questo, il più delle volte usa gas speciali che vengono immessi nel forno, dove si trova il pezzo. Naturalmente, questo è possibile solo con la piena tenuta del forno. Nella maggior parte dei casi, la fonte di gas è un generatore speciale che funziona con gas di idrocarburi (metano, ammoniaca, ecc.).

In ogni caso, il pieno indurimento dell'acciaio dovrebbe essere protetto. Se il gas si guasta, ha senso usare un contenitore sigillato. Come sigillante si usa l'argilla, che non consente all'aria di passare all'interno. Prima di questo, è desiderabile fare la doccia della parte con trucioli di ferro.

Bagni di sale

L'indurimento completo o superficiale dell'acciaio dovrebbe avvenire in bagni di sale. Proteggono il pezzo dall'ossidazione, ma non dalla decarburazione. Per questa semplice ragione, sono disossidati dal borace o dal sale sanguigno più volte in 8-12 ore. I bagni di sale, operanti ad una temperatura di 760-1000 gradi, sono efficacemente disossidati con carbone di legna. Per fare questo, hai bisogno di un bicchiere che abbia molti buchi, pieno di carbone secco. Quindi il vetro viene chiuso con un coperchio per evitare la salita del carbone e abbassato sul fondo del bagno di sale. Nel tempo, il numero di fiamme diminuisce gradualmente. Infatti, più si verificano tali disattivazioni in un prodotto, migliore sarà la protezione contro la decarburazione.

È necessario controllare periodicamente il grado di disossidazione. Per fare questo, prendi la solita lama d'acciaio e mettila per 5-7 minuti nella vasca da bagno. Se si rompe e non si piega, il bagno è considerato piuttosto disossidato. Vale la pena notare che alcuni tipi di tempra d'acciaio non hanno bisogno di svolgere tali attività.

refrigeranti

È facile intuire che l'acqua è utilizzata come liquido principale per il raffreddamento dei prodotti in acciaio. Allo stesso tempo, aggiungendo sale o sapone, è possibile modificare la velocità di raffreddamento della parte. Ci sono stati casi in cui il serbatoio di spegnimento è stato utilizzato per altri scopi, ad esempio per lavarsi le mani. La quantità di sapone introdotta era sufficiente perché il processo di raffreddamento si guastasse e il prodotto non otteneva le proprietà richieste.

Affinché la parte sia raffreddata uniformemente su tutta la superficie, la temperatura nel serbatoio non deve essere inferiore a 20 e superiore a 30 gradi. Inoltre, non usare acqua corrente. Vi sono notevoli inconvenienti di tale raffreddamento, che consistono in fessurazioni e deformazioni del prodotto. Pertanto, il raffreddamento ad acqua è più spesso utilizzato per parti e strumenti non critici non complicati o con un rivestimento cementato. Sotto il raffreddamento ad acqua si indurisce l'acciaio al carbonio.

Raffreddamento di acciaio strutturale e legato

L'acciaio strutturale è di qualità superiore e la maggior parte dei prodotti ha una configurazione complessa. Per il raffreddamento, utilizzare la soluzione di soda caustica al 50%, che viene preriscaldata a una temperatura di 50-60 gradi. Dopo la tempra in tale soluzione, le parti avranno un colore chiaro, il che indica che la tecnologia è stata seguita. È importante non surriscaldare la soluzione di soda caustica sopra i 60 gradi.

L'acciaio legato è indurito in olio minerale. Lo stesso vale per i prodotti molto sottili in acciaio al carbonio, come i bordi degli utensili da taglio. Una caratteristica chiave di questo metodo è che la velocità di raffreddamento non dipende dalla temperatura dell'olio. Quindi, il processo sarà lo stesso a 20 ea 120 gradi.

A proposito di temperare la temperatura

La struttura dell'acciaio dopo la tempra può differire leggermente, a seconda della temperatura di tempra selezionata. Ma è necessario capire che la temperatura deve essere selezionata in base alla qualità dell'acciaio. Ad esempio, se è necessario ottenere un prodotto con una durezza di 60 HRC, il rinvenimento viene effettuato a una temperatura non superiore a 200 gradi. In questo caso, c'è una leggera diminuzione della durezza e una diminuzione delle sollecitazioni interne. Ma l'acciaio ad alta velocità dovrebbe essere rilasciato a una temperatura non inferiore a 540 gradi. In questo caso, possiamo parlare di un aumento significativo della durezza del prodotto.

conclusione

La temperatura di tempra dell'acciaio non dovrebbe mai superare i 1.300 gradi, che è considerata una soglia critica. Il colore del prodotto quando raggiunge questo punto sarà bianco e normale, in genere rosso o rosso. La temperatura minima di tempra delle parti in acciaio è di 550 gradi. In questo caso, il prodotto sarà rosso vivo.

A proposito, vale la pena notare che la tempra dell'acciaio inossidabile avviene sotto una temperatura di 1050-1080 gradi in acqua. Le proprietà meccaniche del prodotto alla fine del processo sono caratterizzate dal fatto che la resistenza e la durezza diminuiscono leggermente, ma la duttilità e la tenacità aumentano in modo significativo. Questo può terminare la conversazione su questo argomento. Come potete vedere, per ottenere le proprietà meccaniche necessarie, è importante rispettare la tecnologia, poiché le minime deviazioni portano a risultati indesiderati. Se tutto è fatto correttamente, anche a casa, noterai cambiamenti significativi in ​​modo positivo.